11年湖南大学材料科学基础真题

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(完整版)湖南大学材料力学期末试卷及参考答案

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湖南大学材料力学试卷(一)一、选择题(在下面的四个答案中,只有一个答案是正确的,请将正确答案填在答题栏内。

每小题4分,共20分。

)(1)铸铁拉伸试验破坏由什么应力造成?破坏断面在什么方向?以下结论哪一个是正确的?(A )切应力造成,破坏断面在与轴线夹角45º方向; (B )切应力造成,破坏断面在横截面; (C )正应力造成,破坏断面在横截面;(D )正应力造成,破坏断面在与轴线夹角45º方向。

正确答案是 。

(2)对于图示四种横截面直杆受扭时,适用公式PI T ρτρ=的截面有四种答案:(注:除(D)外其余为空心截面)正确答案是 。

(3)已知梁的弯曲刚度EI 为常数,今欲使梁的挠曲线在x =l /3处出现一拐点,则比值M e1/M e2为:(A) M e1/M e2=2;(B)M e1/M e2=3;(C)M e1/M e2=1/2;(D)M e1/M e2=1/3。

正确答案是 。

(A)(B)(C)(D)(4)图示四种结构,各杆EA 相同。

在集中力F 作用下结构的应变能分别用V ε1、V ε2、V ε3、V ε4表示。

下列结论中哪个是正确的?(A ) V ε1 > V ε2 > V ε3 > V ε4 ; (B ) V ε1< V ε2< V ε3< Vε4 ; (C ) V ε1 > V ε2 , V ε3 > V ε4 , V ε2 < V ε3 ; (D ) V ε1< V ε2 , V ε3< V ε4 ,V ε2<V ε3 。

正确答案是⎽⎽⎽⎽⎽⎽。

(5)由稳定条件[]F A ϕσ≤,可求[]F ,当A 增加一倍时,[]F 增加的规律有四种答案:(A) 增加一倍; (B) 增加二倍; (C)增加1/2倍; (D)[]F 与A 不成比例。

正确答案是 。

二、作图(15分)作图示梁的剪力图和弯矩图。

三、计算题(共65分) (1) (1) 圆轴受力如图所示,已知轴的直径为d ,长度为a 2,切变模量为G ,相对截面A2(1)(3)(4)(2)试求图示T 形截面铸铁梁的最大拉应力和最大压应力。

材料科学基础习题与参考答案(doc14页)完美版

材料科学基础习题与参考答案(doc14页)完美版

材料科学基础习题与参考答案(doc14页)完美版第⼀章材料的结构⼀、解释以下基本概念空间点阵、晶格、晶胞、配位数、致密度、共价键、离⼦键、⾦属键、组元、合⾦、相、固溶体、中间相、间隙固溶体、置换固溶体、固溶强化、第⼆相强化。

⼆、填空题1、材料的键合⽅式有四类,分别是(),(),(),()。

2、⾦属原⼦的特点是最外层电⼦数(),且与原⼦核引⼒(),因此这些电⼦极容易脱离原⼦核的束缚⽽变成()。

3、我们把原⼦在物质内部呈()排列的固体物质称为晶体,晶体物质具有以下三个特点,分别是(),(),()。

4、三种常见的⾦属晶格分别为(),()和()。

5、体⼼⽴⽅晶格中,晶胞原⼦数为(),原⼦半径与晶格常数的关系为(),配位数是(),致密度是(),密排晶向为(),密排晶⾯为(),晶胞中⼋⾯体间隙个数为(),四⾯体间隙个数为(),具有体⼼⽴⽅晶格的常见⾦属有()。

6、⾯⼼⽴⽅晶格中,晶胞原⼦数为(),原⼦半径与晶格常数的关系为(),配位数是(),致密度是(),密排晶向为(),密排晶⾯为(),晶胞中⼋⾯体间隙个数为(),四⾯体间隙个数为(),具有⾯⼼⽴⽅晶格的常见⾦属有()。

7、密排六⽅晶格中,晶胞原⼦数为(),原⼦半径与晶格常数的关系为(),配位数是(),致密度是(),密排晶向为(),密排晶⾯为(),具有密排六⽅晶格的常见⾦属有()。

8、合⾦的相结构分为两⼤类,分别是()和()。

9、固溶体按照溶质原⼦在晶格中所占的位置分为()和(),按照固溶度分为()和(),按照溶质原⼦与溶剂原⼦相对分布分为()和()。

10、影响固溶体结构形式和溶解度的因素主要有()、()、()、()。

11、⾦属化合物(中间相)分为以下四类,分别是(),(),(),()。

12、⾦属化合物(中间相)的性能特点是:熔点()、硬度()、脆性(),因此在合⾦中不作为()相,⽽是少量存在起到第⼆相()作⽤。

13、CuZn、Cu5Zn8、Cu3Sn的电⼦浓度分别为(),(),()。

【可编辑全文】湖南大学材料分析测试技术试卷答案

【可编辑全文】湖南大学材料分析测试技术试卷答案

可编辑修改精选全文完整版湖南大学课程考试试卷课程名称: ;试卷编号:;考试时间:120分钟 一、填空题(每空1分,共20分) 1.X 射线的本质是一种 电磁辐射,同时具有 波动 性和 粒子 性的特征。

2.连续X 射线的短波限取决于 管电压 。

3.晶体点阵中的一个二维阵点平面在倒易点阵中表示为 一个倒易阵点 。

4.X 射线衍射仪测定宏观应力是根据它使衍射峰 发生位移 的原理进行的。

5.劳厄法是采用 连续 X 射线照射 单晶 体。

6.透射电镜中的电磁透镜从电子枪到荧光屏的排列顺序为: 聚光 镜、物 镜、 中间 镜和 投影 镜。

7.内应力包括: 宏观应力 , 微观应力 , 超微观应力 。

8.粉末法中影响X 射线强度的因子有 , , , , 。

二、选择题(单选,每题2分,共40分) 1.布拉格方程是晶体对X 射线衍射的 。

………………( B ) A .充分条件 B. 必要条件 C. 充要条件 D. A 、B 、C 都不对 2.X 射线测定宏观应力计算公式为 =KM ,其中K 为应力常数,它与 有关。

……………………………………………………………………(A)A.试样的力学性能 B. 入射X射线波长C. 所选择的反射晶面D. A、B、C三种因素3.测量Fe基材料最好选作阳极靶。

………………………(C)A.Cu B. Mo C. Co D. Ni4.闪烁计数器是根据X射线的的特性而设计的。

…………(C)A.具有穿透性 B. 能使气体电离C. 使荧光物质发光D. 使照相底片感光5.由于电磁透镜的中心区域和边缘区域对电子的折射能力不符合预定的规律而造成的像差,称为。

…………………………………(A)A.球差 B. 畸变 C. 色差 D. 象散6.电子束与固体样品相互作用会产生各种信号,下列信号中能量最小的是。

…………………………………………………………(A)A.俄歇电子 B. 二次电子 C. 背散射电子 D. 吸收电子7.质厚衬度与下列无关。

材料科学基础期末考试题

材料科学基础期末考试题

材料科学基础期末考试题一、选择题(每题2分,共20分)1. 材料科学中的“四要素”指的是()。

A. 组成、结构、性能、加工B. 组成、结构、性能、应用C. 原料、加工、性能、应用D. 结构、性能、加工、应用2. 下列哪种材料属于金属材料?()。

A. 铝合金B. 碳纤维C. 聚氯乙烯D. 陶瓷3. 材料的屈服强度是指()。

A. 材料在外力作用下发生永久变形的应力值B. 材料在外力作用下断裂的应力值C. 材料在外力作用下恢复原状的最大应力值D. 材料在外力作用下产生弹性变形的应力值4. 下列关于半导体的描述,正确的是()。

A. 半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间B. 半导体的导电性能只受温度的影响C. 半导体的导电性能可以通过掺杂改变D. 所有材料都可以作为半导体使用5. 陶瓷材料的主要特点是()。

A. 高强度和高韧性B. 良好的导电性和导热性C. 耐高温和良好的耐腐蚀性D. 低密度和高弹性模量6. 金属材料的塑性变形主要通过()来实现。

A. 晶格的滑移B. 晶格的坍塌C. 晶格的扩散D. 晶格的相变7. 材料的疲劳是指()。

A. 材料在长期静载荷作用下发生的破坏B. 材料在单次超载作用下发生的破坏C. 材料在反复载荷作用下发生的破坏D. 材料在高温环境下发生的破坏8. 钢铁的淬火处理是为了获得()。

A. 较高的硬度和强度B. 较高的韧性和塑性C. 良好的导电性和导热性D. 良好的耐腐蚀性9. 聚合物的玻璃化转变温度(Tg)是指()。

A. 聚合物从固态转变为液态的温度B. 聚合物从液态转变为气态的温度C. 聚合物从玻璃态转变为高弹态的温度D. 聚合物从高弹态转变为固态的温度10. 材料的蠕变是指()。

A. 材料在长期静载荷作用下发生的缓慢变形B. 材料在反复载荷作用下发生的破坏C. 材料在高温环境下发生的快速变形D. 材料在低温环境下发生的脆性破坏二、填空题(每题2分,共20分)11. 材料的弹性模量是指材料在__________下,应力与应变之比的物理量。

《材料科学基础》部分章节试题及答案(大学期末复习资料).docx

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第三章作业答案1.说明面心立方结构的潜在滑移系有12个,体心立方结构的潜在滑移系有48个。

解:面心立方晶体的滑移系是{111} < 1-10> , (111}有四个,每个{111}面上有三个〈110〉方向,所以共有12个潜在滑移系。

体心立方晶体的滑移系是(110} <- 111 > , {211} <- 111 >以及{312} < -111 >o{110}面共有6个,每个{110}面上有两个<-111 >方向,这种滑移系共有12个潜在滑移系; {211}面有12个,每个“211”面上有1个〈111〉方向,这种滑移系共有12个潜在滑移系;{312}面共有24个,每个{312}面上有1个<-111 >方向,这种滑移系共有潜在滑移系24个, 这样,体心立方晶体的潜在滑移系共有48个。

2.一个位错环能否各部分都是螺位错?能否各部分都是刃位错?为什么?解:螺位错的柏氏矢量与位错线平行,而一个位错只有一个柏氏矢量,一个位错环不可能与一个方向处处平行,所以一个位错环不能各部分都是螺位错。

刃位错的柏氏矢量与位错线垂直,如果柏氏矢量垂直位错环所在的平面,则位错环处处都是刃位错。

这种位错的滑移面是位错环与柏氏矢量方向组成的棱柱面,这种位错又称棱柱位错。

3.纯铁的空位形成能为105kJ/mol.将纯铁加热到850°C后激冷至室温(20°C),假设高温下的空位能全部保留,试求过饱和空位浓度与室温平衡空位浓度的比值。

解:G,=4exp(-g)850 °C (1123K)后激穆室温可以认为全部空位保留下来Exp(31.87)4.写出距位错中心为R1范围内的位错弹性应变能。

如果弹性应变能为R1范围的一倍,则所涉及的距位错中心距离R2为多大?解:距位错中心为&范围内的位错弹性应变能为E = 竺瓦马。

4忒Ab如果弹性应变能为&范围的一倍,则所涉及的距位错中心距离R2为2 竺= 也4.K Ab A TT K Ab即R,=¥2 Ab5.简单立方晶体(100)面有一个b=[001]的螺位错。

湖南大学材料考研知识删减版

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材料科学基础知识点总结绪论:材料概述及分类合金:有两种或者两种以上的金属或者金属与非金属经熔炼、烧结或其他方法组合而成并具有金属特性的物质。

固溶体:以合金中某一组元作为溶剂,在其晶体点阵中融入其它组元原子,所形成的与溶剂有相同晶体结构、晶格常数稍有变化的固态溶体。

置换固溶体:当溶质原子溶入溶剂中形成固溶体时,溶质原子占据溶剂点阵的阵点,或者说溶质原子置换了溶剂点阵的部分溶剂原子,这种固溶体称为置换固溶体。

间隙固溶体:溶质原子分布于溶剂晶格间隙而形成的固溶体称为间隙固溶体。

金属间化合物:金属和金属之间,类金属和金属原子之间以共价键形式结合生成的化合物总称为金属间化合物,由于金属间化合物在合金相图中处于相图的中间位置,故也称为中间相。

形成无限固溶体的条件是(即休姆-罗瑟里规则):①溶质和溶剂的尺寸差别必须不大于15%即r1-r2/r1 < 15%②两类原子的电负性必须相近。

③两类原子的价必须相似。

④两个组分必须具有完全相同的晶体结构类型。

热塑性聚合物:具有线性和支化高分子链结构,在共价键聚合链间具有二次键,加热后会变软,可反复加热和再成形,例如,P巳热固性聚合物:具有三维共价键网结构,不溶于任何溶剂,也不能熔融,加热时维持原有形状并降解一一烧焦或燃烧,一旦定型后不能再改变形状,无法再生,例如,橡胶。

相关真题:2009年论述题5.试从结合键的角度分析工程材料的分类及特点。

(15分)答:金属材料:简单金属(指元素周期表上的主族元素)的结合键完全为金属键,过渡族金属的结合键为金属键和共价键的混合,但以金属键为主;特点:大多数金属强度和硬度较高,塑性较好。

陶瓷材料:是由一种或者多种金属同一种非金属(通常为氧)相结合的化合物,其主要结合方式为离子键,也有一定成分的共价键,特点:硬、脆,不易变形,熔点高。

高分子材料:大分子的原子之间的结合方式为共价键,而大分子与大分之间的结合键为德瓦尔键和氢键。

特点:有很高的分子量,质轻,密度小,有优良的力学性能、绝缘性能和隔热性能。

08——11年4年湖南大学材料科学基础真题汇总

08——11年4年湖南大学材料科学基础真题汇总

2008年材料科学基础真题(1)名词解释(每题5分,共40分)1.空间点阵:组成晶体的粒子(原子、离子或分子)在三维空间中形成有规律的某种对称排列,如果我们用点来代表组成晶体的粒子,这些点的空间排列就称为空间点阵。

2.中间相:金属与金属,或金属与非金属(氮、碳、氢、硅)之间形成的化合物总称为金属间化合物。

由于金属间化合物在相图中处于相图的中间位置,故也称为中间相。

3.全位错:柏氏矢量等于点阵矢量的位错称为全位错。

4.共格界面:所谓共格晶界,是指界面上的原子同时位于两相晶格的结点上,即两相的晶格是彼此衔接的界面上的原子为两者共有。

5.滑移临界分切应力:滑移系开动所需的最小分切应力;它是一个定值,与材料本身性质有关,与外力取向无关。

6.包晶转变:成分为H点的δ固相,与它周围成分为B点的液相L,在一定的温度时,δ固相与L液相相互作用转变成成分是J点的另一新相γ固溶体,这一转变叫包晶转变或包晶反应。

即HJB---包晶转变线,LB+δH→γJ7.再结晶:塑性变形金属后续加热过程通过形核与长大无畸变等轴晶逐渐取代变形晶粒的过程。

8.上坡扩散:在化学位差为驱动力的条件下,原子由低浓度位置向高浓度位置进行的扩散。

(2)简答题(每题8分,共56分)1.采用四轴坐标系标定六方晶体的晶向指数时,应该有什么样的约束条件?为什么?2.写出FCC、BCC、HCP晶体的密排面、密排面间距、密排方向、密排方向最小原子间距。

3.指出图1中各相图的错误,并加以解释。

4.什么是柯肯达尔效应?请用扩散理论加以解释。

若Cu-Al组成的互扩散偶发生扩散时,界面标志物会向哪个方向移动。

答:柯肯达尔效应:在置换式固溶体的扩散过程中,放置在原始界面上的标志物朝着低熔点元素的方向移动,移动速率与时间成抛物线关系。

柯肯达尔效应否定了置换式固溶体中扩散的换位机制,而证实了空位机制;系统中不同组元具有不同的分扩散系数;相对而言,低熔点组元扩散快,高熔点组元扩散慢,这种不等量的原子交换造成了柯肯达尔效应。

材料科学基础试题及答案

材料科学基础试题及答案

第一章 原子排列与晶体结构1. fcc 结构的密排方向是 ,密排面是 ,密排面的堆垛顺序是 ,致密度为 ,配位数是 ,晶胞中原子数为 ,把原子视为刚性球时,原子的半径r 与点阵常数a 的关系是 ;bcc 结构的密排方向是 ,密排面是 ,致密度为 ,配位数是 ,晶胞中原子数为 ,原子的半径r 与点阵常数a 的关系是 ;hcp 结构的密排方向是 ,密排面是 ,密排面的堆垛顺序是 ,致密度为 ,配位数是 ,,晶胞中原子数为 ,原子的半径r 与点阵常数a 的关系是 。

2. Al 的点阵常数为0.4049nm ,其结构原子体积是 ,每个晶胞中八面体间隙数为 ,四面体间隙数为 。

3. 纯铁冷却时在912ε 发生同素异晶转变是从 结构转变为 结构,配位数 ,致密度降低 ,晶体体积 ,原子半径发生 。

4. 在面心立方晶胞中画出)(211晶面和]211[晶向,指出﹤110﹥中位于(111)平面上的方向。

在hcp 晶胞的(0001)面上标出)(0121晶面和]0121[晶向。

5. 求]111[和]120[两晶向所决定的晶面。

6 在铅的(100)平面上,1mm 2有多少原子?已知铅为fcc 面心立方结构,其原子半径R=0.175×10-6mm 。

第二章 合金相结构一、 填空1) 随着溶质浓度的增大,单相固溶体合金的强度 ,塑性 ,导电性 ,形成间隙固溶体时,固溶体的点阵常数 。

2) 影响置换固溶体溶解度大小的主要因素是(1) ;(2) ;(3) ;(4) 和环境因素。

3) 置换式固溶体的不均匀性主要表现为 和 。

4) 按照溶质原子进入溶剂点阵的位置区分,固溶体可分为 和 。

5) 无序固溶体转变为有序固溶体时,合金性能变化的一般规律是强度和硬度 ,塑性 ,导电性 。

6)间隙固溶体是 ,间隙化合物是 。

二、 问答1、 分析氢,氮,碳,硼在α-Fe 和γ-Fe 中形成固溶体的类型,进入点阵中的位置和固溶度大小。

湖南大学材料科学与工程学院《838材料科学基础》历年考研真题(含部分答案)专业课考试试题

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2007年湖南大学426材料科学基础(试卷 A)考研真题及详解

2007年湖南大学426材料科学基础(试卷 C)考研真题及详解
2007年湖南大学426材料科学基础(试卷 E)考研真题及详解
2006年湖南大学432材料科学基础考研真题 (含部分答案)
2005年湖南大学433材料科学基础考研真题
2004年湖南大学426材料科学基础考研真题 及详解
2012年湖南大学838材料科学基础考研真题
2011年湖南大学838材料科学基础考研真题
2010年湖南大学838材料科学基础考研真题 (含部分答案)
2009年湖南大学823材料科学基础考研真题 及详解
2008年湖南大学827材料科学基础考研真题 (含部分答案)
目 录
2012年湖南大学838材料科学基础考研真题 2011年湖南大学838材料科学基础考研真题 2010年湖南大学838材料科学基础考研真题(含部分答案) 2009年湖南大学823材料科学基础考研真题及详解 2008年湖南大学827材料科学基础考研真题(含部分答案) 2007年湖南大学426材料科学基础(试卷A)考研真题及详解 2007年湖南大学426材料科学基础(试卷C)考研真题及详解 2007年湖南大学426材料科学基础(试卷E)考研真题及详解 2006年湖南大学432材料科学基础考研真题(含部分答案) 2005年湖南大学433材料科学基础考研真题 2004年湖南大学426材料科学基础考研真题及详解

材料科学基础复习试题和部分答案解析

材料科学基础复习试题和部分答案解析

材料科学基础复习试题和部分答案解析单项选择题:第1章原子结构与键合1.高分子材料中的C-H化学键属于。

(A)氢键(B)离子键(C)共价键2.属于物理键的是。

(A)共价键(B)范德华力(C)离子键3.化学键中通过共用电子对形成的是。

(A)共价键(B)离子键(C)金属键第2章固体结构4.以下不具有多晶型性的金属是。

(A)铜(B)锰(C)铁5.fcc、bcc、hcp三种单晶材料中,形变时各向异性行为最显著的是。

(A)fcc (B)bcc (C)hcp6.与过渡金属最容易形成间隙化合物的元素是。

(A)氮(B)碳(C)硼7.面心立方晶体的孪晶面是。

(A){112} (B){110} (C){111}8.以下属于正常价化合物的是。

(A)Mg2Pb (B)Cu5Sn (C)Fe3C第3章晶体缺陷9.在晶体中形成空位的同时又产生间隙原子,这样的缺陷称为。

(A)肖特基缺陷(B)弗仑克尔缺陷(C)线缺陷10.原子迁移到间隙中形成空位-间隙对的点缺陷称为。

(A)肖脱基缺陷(B)Frank缺陷(C)堆垛层错11.刃型位错的滑移方向与位错线之间的几何关系是?(A)垂直(B)平行(C)交叉12.能进行攀移的位错必然是。

(A)刃型位错(B)螺型位错(C)混合位错13.以下材料中既存在晶界、又存在相界的是(A)孪晶铜(B)中碳钢(C)亚共晶铝硅合金14.大角度晶界具有____________个自由度。

(A)3 (B)4 (C)5第4章固体中原子及分子的运动15.菲克第一定律描述了稳态扩散的特征,即浓度不随变化。

(A)距离(B)时间(C)温度16.在置换型固溶体中,原子扩散的方式一般为。

(A)原子互换机制(B)间隙机制(C)空位机制17.固体中原子和分子迁移运动的各种机制中,得到实验充分验证的是(A)间隙机制(B)空位机制(C)交换机制18.原子扩散的驱动力是。

(4.2非授课内容)(A)组元的浓度梯度(B)组元的化学势梯度(C)温度梯度19.A和A-B合金焊合后发生柯肯达尔效应,测得界面向A试样方向移动,则。

2004--2011湖南大学材料力学真题含答案

2004--2011湖南大学材料力学真题含答案
题7图
8、设有一托架如图所示,在横杆端点D处受到一个力F=20kN的作用。已知斜撑杆AB两端为柱形约束(柱形饺销钉垂直于托架平面),其截面为环形,外径D=45mm,内径d=36mm,材料为A3钢,E=200GPa,σp=200MPa,若稳定安全系数nst=2,试校核杆AB的稳定性。(15分)
题8图
湖南大学2011年招收攻读硕士学位研究生
入 学 考 试 试 题
招生专业名称:力学、机械工程、材料科学与工程
考试科目代码:812考试科目名称:材料力学
1、(20分)如图所示,直径d=16mm的钢制圆杆AB,与刚性折杆BCD在B处铰接,当D处受水平力F作用时,测得杆AB的纵向线应变 。已知钢材拉伸时的弹性模量 。试求:(1)力F的大小;(2)D点的水平位移。
题6图
7、(20分)刚性水平梁有1、2两根同材料的杆支承,杆1两端固定,截面为正方形,边长为a,杆2两端铰支,截面为圆形,直径为d,设材料的弹性模量为E,两杆均属于细长杆。试求a和d的比值为何值时此结构设计最合理。
题7图
8、(15分)正交折杆ABC放置于水平面内,已知梁的弯曲刚度为 ,扭转刚度为 及杆的拉压刚度为 。试求杆CD轴力。(杆CD不考虑稳定)
湖南大学2004年招收攻读硕士学位研究生
入学考试试题
招生专业:力学类、土木类专业
考试科目:材料力学试题编号:403
注:答题(包括填空题、选择题)必须答在专用答卷纸上,否则无效。
1、AB为圆形截面,杆CB为正方形截面,两杆材料相同,弹性模量E=200GPa,许用应力[σ]=160MPa。已知杆CB的边长为a=2cm。在图示载荷作用下,测得杆CB的伸长量 =0.5mm。求(1)分布载荷q的值;(2)梁AB满足强度条件的最小直径。(20分)

湖南大学《材料科学基础》考研核心题库及答案

湖南大学《材料科学基础》考研核心题库及答案

Test of Fundamentals of Materials Science 材料科学基础试题库湖南大学材料科学与工程学院一、填空题0001.烧结过程的主要传质机制有_____、_____、_____ 、_____,当烧结分别进行四种传质时,颈部增长x/r与时间t的关系分别是_____、_____、_____ 、_____。

0002.晶体的对称要素中点对称要素种类有_____、_____、_____ 、_____ ,含有平移操作的对称要素种类有_____ 、_____ 。

0003.晶族、晶系、对称型、结晶学单形、几何单形、布拉菲格子、空间群的数目分别是_____、_____ 、_____ 、_____ 、_____ 、_____ 。

0004.晶体有两种理想形态,分别是_____和_____。

0005.晶体是指内部质点排列的固体。

0006.以NaCl晶胞中(001)面心的一个球(Cl-离子)为例,属于这个球的八面体空隙数为,所以属于这个球的四面体空隙数为。

0007.与非晶体比较晶体具有自限性、、、、和稳定性。

0008.一个立方晶系晶胞中,一晶面在晶轴X、Y、Z上的截距分别为2a、1/2a 、2/3a,其晶面的晶面指数是。

0009.固体表面粗糙度直接影响液固湿润性,当真实接触角θ时,粗糙度越大,表面接触角,就越容易湿润;当θ,则粗糙度,越不利于湿润。

0010.硼酸盐玻璃中,随着Na2O(R2O)含量的增加,桥氧数,热膨胀系数逐渐下降。

当Na2O含量达到15%—16%时,桥氧又开始,热膨胀系数重新上升,这种反常现象就是硼反常现象。

0011.晶体结构中的点缺陷类型共分、和三种,CaCl2中Ca2+进入到KCl间隙中而形成点缺陷的反应式为。

0012.固体质点扩散的推动力是________。

0013.本征扩散是指__________,其扩散系数D=_________,其扩散活化能由________和_________ 组成。

材料科学基础习题及答案

材料科学基础习题及答案

第一章习题1.原子中一个电子的空间位置和能量可用哪四个量子数来决定?2.在多电子的原子中,核外电子的排布应遵循哪些原则?3.在元素周期表中,同一周期或同一主族元素原子结构有什么共同特点?从左到右或从上到下元素结构有什么区别?性质如何递变?4.何谓同位素?为什么元素的相对原子质量不总为正整数?5.铬的原子序数为24,它共有四种同位素:4.31%的Cr原子含有26个中子,83.76%含有28个中子,9.55%含有29个中子,且2.38%含有30个中子。

试求铬的相对原子质量。

6.铜的原子序数为29,相对原子质量为63.54,它共有两种同位素Cu63和Cu65,试求两种铜的同位素之含量百分比。

7.锡的原子序数为50,除了4f亚层之外其它内部电子亚层均已填满。

试从原子结构角度来确定锡的价电子数。

8.铂的原子序数为78,它在5d亚层中只有9个电子,并且在5f层中没有电子,请问在Pt的6s亚层中有几个电子?9.已知某元素原子序数为32,根据原子的电子结构知识,试指出它属于哪个周期?哪个族?并判断其金属性强弱。

10.原子间的结合键共有几种?各自特点如何?11.图1-1绘出三类材料—金属、离子晶体和高分子材料之能量与距离关系曲线,试指出它们各代表何种材料。

12.已知Si的相对原子质量为28.09,若100g的Si中有5×1010个电子能自由运动,试计算:(a)能自由运动的电子占价电子总数的比例为多少?(b)必须破坏的共价键之比例为多少?13.S的化学行为有时象6价的元素,而有时却象4价元素。

试解释S这种行为的原因。

14.A和B元素之间键合中离子特性所占的百分比可近似的用下式表示:这里x A和x B分别为A和B元素的电负性值。

已知Ti、O、In和Sb的电负性分别为1.5,3.5,1.7和1.9,试计算TiO2和InSb的IC%。

15.Al2O3的密度为3.8g/cm3,试计算a)1mm3中存在多少原子?b)1g中含有多少原子?16.尽管HF的相对分子质量较低,请解释为什么HF的沸腾温度(19.4℃)要比HCl的沸腾温度(-85℃)高?17. 高分子链结构分为近程结构和远程结构。

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2011年材料科学基础真题
一、名词解释(任选6题,每题5分,共30分)
1.键能曲线:
2.玻璃转变温度:当物质由固体加热或由熔体冷却时,在相当于晶态物质熔点绝对温度2/3~1/2温度附近出现热膨胀、比热容等性能的突变。

该温度称为玻璃转变温度。

3.空间点阵:组成晶体的粒子(原子、离子或分子)在三维空间中形成有规律的某种对称排列,如果我们用点来代表组成晶体的粒子,这些点的空间排列就称为空间点阵。

4.非均匀形核:熔融液体冷却过程中,依附于母相中某种界面上的形核过程。

5.共格界面:所谓共格晶界,是指界面上的原子同时位于两相晶格的结点上,即两相的晶格是彼此衔接的界面上的原子为两者共有。

6.相图杠杆定律:某一成分的二元合金在某温度时,处于二元相图的两相区内,则两相之间的质量比可用“杠杆法则”求得。

在此温度处做一条水平线与该两相区的相界线相交,两个交点内水平线被合金的成分垂线分成两段,两相的质量比与这两线段的长度成反比,用相对百分数表示,这个现象好像力学中的杠杆,所以称为“杠杆定律”。

7.位错滑移:在一定应力作用下,位错线沿滑移面移动的位错运动。

二、简答题(共10题,任选6题,每题10分)
1.MgO中加入Li2O后的空位浓度变化
2.热塑性材料与热固性材料的结构与性能区别
答:热塑性:具有线性和支化高分子链结构,加热后会变软,可反复加工成形。

热固性:具有体型(立体网状)高分子链结构,不溶于任何溶剂,也不能熔融,一旦定型后不能再改变形状,无法再生。

3.固溶体强度比纯金属强的原因
答:因为合金两类原子尺寸不同,引起点阵畸变,阻碍位错运动,造成固溶强化。

4.刃型位错与螺型位错的区别
答:刃型位错和螺型位错的异同点:①刃型位错位错线垂直于柏氏矢量,螺型位错位错线平行于柏氏矢量;②刃型位错柏氏矢量平行于滑移运动方向,螺型位错柏氏矢量垂直于滑移运动方向;③刃型位错可作攀移运动且只有一个滑移面,螺型位错只可作滑移运动但有无数个滑移面;④两者都可以用柏氏矢量表示。

5.施密特定律的表示及各量的物理意义
6.Ni的晶体结构为面心立方结构,其原子半径位r=0.1243nm,试求Ni的晶格常数及原子数,间隙种类
4r40.1243
a===0.3516nm
22
三、论述题(任选4题,每题15分)
1.与三种基本结合键的有关论述与弹性模量的关系
2.关于固溶体固溶度的影响因素
答:溶质原子以原子态溶入溶剂点阵中组成的单一均匀的固体;溶剂的点阵类型被保留。

影响固溶体的因素有:
1.原子尺寸因素。

当溶剂、溶质原子直径尺寸相对差小于+15%时,有大的代位溶解度。

2.负电性因素。

溶剂、溶质的负电性差越小溶解度越大,一般小于0.4~0.5会有较大溶解度。

3.电子浓度因素。

有两方面的含义:一是原子价效应,即同一溶剂金属,溶质原
子价越高,溶解度越小;二是相对价效应,即高价溶质溶入低价溶剂时的溶解度高于相反的情况。

特点是:固溶体中有点阵畸变(强度、硬度会提高)而造成点阵常数变化:出现原子偏聚或有序化,甚至形成有序固溶体。

固溶体的结构变化:点阵畸变,点阵常数变化,偏聚及短程有序,甚至形成有序固溶体。

力学性能变化:硬度、强度提高,塑性下降。

物理性能变化:电阻加大,导电率下降。

3.关于扩散的影响因素
(1)扩散机制
空位机制、间隙机制、换位机制
(2)凡是与化学位有关的因素,均对扩散有影响。

A.温度的影响。

温度越高,原子扩散系数越大。

B.扩散组元的影响。

a.组元特性:固溶体中组元尺寸相差越大,扩散系数越大;组元间亲和力越大,扩散系数越小;组元熔点越高,扩散系数越小。

b.组元浓度,通过扩散激活能和扩散常数影响扩散系数。

c.第三组元,其影响比较复杂。

C.晶体结构的影响,体现在:a.密堆结构的扩散比非密堆结构中慢;b.间隙式扩散较置换式扩散快;c.各向异性时,沿原子密排方向扩散慢,非密排的方向扩散快。

D.短路扩散。

表面扩散系数远大于晶界扩散系数,二者又远大于体扩散系数。

生产实际中,通过提高渗碳温度(在奥氏体态渗碳)和增加渗碳源的碳浓度来提高渗碳效率。

4.相图题
5.聚合物结晶度的的概念及影响因素
6.第二相离子与金属塑性变形的关系结合与位错的关系。

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